特許 5957162 繊維シートの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5957162

(24)【登録日】2016年6月24日

(45)【発行日】2016年7月27日

(54)【発明の名称】繊維シートの製造方法

(51)【国際特許分類】

   D04H 1/542 20120101AFI20160714BHJP

   D04H 1/736 20120101ALI20160714BHJP

   A47C 27/12 20060101ALI20160714BHJP

【ＦＩ】

   D04H1/542

   D04H1/736

   A47C27/12 F

【請求項の数】2

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-502130(P2016-502130)

(86)(22)【出願日】2015年8月5日

(86)【国際出願番号】JP2015003934

【審査請求日】2016年1月19日

(31)【優先権主張番号】特願2014-177048(P2014-177048)

(32)【優先日】2014年9月1日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】592201793

【氏名又は名称】株式会社アライ

(74)【代理人】

【識別番号】100087767

【弁理士】

【氏名又は名称】西川 惠清

(74)【代理人】

【識別番号】100155745

【弁理士】

【氏名又は名称】水尻 勝久

(74)【代理人】

【識別番号】100143465

【弁理士】

【氏名又は名称】竹尾 由重

(74)【代理人】

【識別番号】100155756

【弁理士】

【氏名又は名称】坂口 武

(74)【代理人】

【識別番号】100161883

【弁理士】

【氏名又は名称】北出 英敏

(74)【代理人】

【識別番号】100167830

【弁理士】

【氏名又は名称】仲石 晴樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162248

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 豊

(74)【代理人】

【識別番号】100100262

【弁理士】

【氏名又は名称】松永 勉

(72)【発明者】

【氏名】荒井 正一

(72)【発明者】

【氏名】荒井 泰博

(72)【発明者】

【氏名】大薮 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】荒井 稔也

【審査官】 阿川 寛樹

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０００／０４７８０６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０２−１１２４７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１２５３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第１９９１／０１４０３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実公昭５８−０６８１９６（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開平０２−１１８１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５０２５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３５５８６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６１６７５９３（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｄ０４Ｈ １／００− １８／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

繊維を絡めて粒状にして複数の繊維粒を形成することと、
前記複数の繊維粒をシート形状になるよう立体的に配置させることと、
立体的に配置された前記複数の繊維粒を加熱し、前記複数の繊維粒に含まれる熱溶着性の繊維によって前記複数の繊維粒を接着することと、を含み、
前記複数の繊維粒をシート形状になるように立体的に配置させることは、
前記複数の繊維粒を、一対のローラの上方で保留することと、
前記複数の繊維粒を、前記一対のローラの間の隙間から出すことと、を含む、繊維シートの製造方法。

【請求項2】

繊維を絡めて粒状にして複数の繊維粒を形成することと、
前記複数の繊維粒をシート形状になるよう立体的に配置させることと、
立体的に配置された前記複数の繊維粒を加熱し、前記複数の繊維粒に含まれる熱溶着性の繊維によって前記複数の繊維粒を接着することと、を含み、
前記複数の繊維粒をシート形状になるように立体的に配置させることは、繊維粒配置装置によって行われ、
前記繊維粒配置装置は、前記複数の繊維粒を貯留する貯留部と、貯留した前記複数の繊維粒を送り出す供給ローラと、前記供給ローラから送り出された前記複数の繊維粒を前記繊維シートの幅方向に沿って分配する分配ローラと、前記分配ローラから送り出された前記複数の繊維粒を保留する保留部と、前記保留部に保留された前記複数の繊維粒を搬出する一対の搬出ローラとを備え、
前記一対の搬出ローラの間の隙間から前記複数の繊維粒を出すことにより、前記複数の繊維粒をシート形状になるように立体的に配置させる、繊維シートの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

繊維シートの製造方法が開示される。より詳しくは、繊維粒を備えた繊維シートの製造方法が開示される。

【背景技術】

【0002】

従来、繊維を粒状にした繊維粒が知られている。繊維粒はファイバーボールとも呼ばれる。ファイバーボールはクッション等に利用され得る。例えば、日本国特許公告平３−４５１３４号（以下、特許文献１という）には、ファイバーボールをカバーに充填させたマットレスが開示されている。

【0003】

しかしながら、特許文献１のマットレスは、ファイバーボールがカバー内で動くため、ファイバーボールが片寄ったりするなどして、十分なクッション性が得られなくなる場合があった。また、ファイバーボールは小さな粒であるため、カバーなどに充填しないと取り扱いが難しく、その用途が限られていた。

【発明の概要】

【0004】

本開示の目的は、繊維粒を用いた新たな材料を提供することである。

【0005】

本開示の繊維シートの製造方法は、繊維を絡めて粒状にして複数の繊維粒を形成することと；前記複数の繊維粒をシート形状になるよう立体的に配置させることと；立体的に配置された前記複数の繊維粒を加熱し、前記複数の繊維粒に含まれる熱溶着性の繊維によって前記複数の繊維粒を接着することと；を含む。前記複数の繊維粒をシート形状になるように立体的に配置させることは、前記複数の繊維粒を、一対のローラの上方で保留することと、前記複数の繊維粒を、前記一対のローラの間の隙間から出すこととを含む。

【0006】

本開示の繊維シートの製造方法は、繊維を絡めて粒状にして複数の繊維粒を形成することと；前記複数の繊維粒をシート形状になるよう立体的に配置させることと；立体的に配置された前記複数の繊維粒を加熱し、前記複数の繊維粒に含まれる熱溶着性の繊維によって前記複数の繊維粒を接着することと；を含む。前記複数の繊維粒をシート形状になるように立体的に配置させることは、繊維粒配置装置によって行われる。前記繊維粒配置装置は、前記複数の繊維粒を貯留する貯留部と、貯留した前記複数の繊維粒を送り出す供給ローラと、前記供給ローラから送り出された前記複数の繊維粒を前記繊維シートの幅方向に沿って分配する分配ローラと、前記分配ローラから送り出された前記複数の繊維粒を保留する保留部と、前記保留部に保留された前記複数の繊維粒を搬出する一対の搬出ローラとを備えている。前記一対の搬出ローラの間の隙間から前記複数の繊維粒を出すことにより、前記複数の繊維粒をシート形状になるように立体的に配置させる。

【0007】

本開示の繊維シートは、繊維粒を備えているため、弾力性に優れており、クッション性が高い。本開示の繊維シートは、空気を保持できるため、断熱性に優れている。本開示の繊維シートは、繊維粒を備えたシートであることにより、寝装具や衣料だけでなく、乗物のマットや、医療や農業分野における基材としての応用が可能である。本開示の繊維シートの製造方法は、繊維粒を備えた繊維シートを容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】繊維シートの一例の模式図である。図１は図１Ａ及び図１Ｂからなる。図１Ａは、斜視図である。図１Ｂは拡大断面図である。

【図2】繊維粒の一例の模式的な正面図である。

【図3】繊維シートの製造方法の一例を示す模式図である。

【図4】図４は繊維粒配置装置の一例を示す概略構成図である。図４は図４Ａ及び図４Ｂからなる。図４Ａは側面図であり、図４Ｂは正面図である。

【図5】図５は図５Ａ及び図５Ｂからなる。図５Ａは繊維粒の一例の写真である。図５Ｂは繊維シートの一例の写真である。

【図6】４種類の繊維粒の粒例について、グレー値の標準偏差を示すグラフである。

【図7】図７は、種類の異なる繊維粒の一例の写真である。図７は図７Ａ〜図７Ｄからなる。図７Ａは、粒例１の繊維粒（２ｐ）を示し、図７Ｂは、粒例２の繊維粒（２ｑ）を示し、図７Ｃは、粒例３の繊維粒（２ｒ）を示し、図７Ｄは、粒例４の繊維粒（２ｓ）を示している。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１は、繊維シート１の一例を模式的に示している。図１は図１Ａ及び図１Ｂから構成される。図１では、繊維シート１内に複数の繊維粒２が存在することが分かる。図２は、繊維シート１に用いられる繊維粒２の一例を模式的に示している。図１及び図２は、理解しやすいように模式的に示しており、実際のものは図面で表される態様と異なっていてもよい。

【0010】

図１Ａで示すように、繊維シート１は複数の繊維粒２を備えている。図１Ｂで示すように、繊維粒２は、繊維３が絡まって形成されている。複数の繊維粒２は、周囲に飛び出した繊維３ａによって立体的に絡まっている。複数の繊維粒２は、複数の繊維粒２に含まれる熱溶着性の繊維によって接着されている。繊維シート１は、繊維粒２を備えているため、弾力性に優れており、クッション性が高い。繊維シート１は、空気を保持できるため、断熱性に優れている。繊維シート１は、繊維粒２を備えたシートであることにより、寝装具や衣料だけでなく、乗物のマットや、医療や農業分野における基材としての応用が可能である。

【0011】

図２で示すように、繊維粒２は複数の繊維３で構成される。複数の繊維３が絡まって粒状になったものが繊維粒２である。繊維粒２からは、繊維３の一部が周囲に飛び出している。周囲に飛び出した繊維３は、繊維３ａと定義される。繊維３ａは端部が繊維粒２の塊の外側に配置されていてよい。繊維３ａを有することで、複数の繊維粒２は、粒の状態を維持したまま接着することが可能になる。

【0012】

繊維粒２は、略球形状であることが好ましい。それにより、繊維粒２をより均等に立体的に配置させやすくすることができる。略球形状とは、肉眼で見たときに、丸いと感じる形状であってよい。繊維粒２は、角を有さない丸い形状であってよい。

【0013】

繊維粒２の平均粒径は１〜５０ｍｍの範囲内であることが好ましい。それにより、弾力性を向上することができる。繊維粒２の平均粒径は２〜３０ｍｍの範囲内であることがより好ましく、２〜２０ｍｍの範囲内であることがさらに好ましく、３〜１０ｍｍの範囲内であることがよりさらに好ましい。なお、平均粒径は、飛び出した繊維３ａを除いた繊維が丸まった部分を基準に測定される。平均粒径は、所定個数（例えば１００個など）の繊維粒２の寸法を実測して平均することにより求められる。実測とは、メジャーなどによる計測であってよい。その際、写真撮影したものを用いて寸法を測定してもよい。

【0014】

繊維粒２は、粒の中に空気の層を有している。複数の繊維３が立体的に絡まっているため、繊維３の隙間に空気が存在している。そのため、弾力性が高まる。また、空気を保有しているため、繊維シート１に独特の心地よい風合いを付与することができる。また、繊維粒２は、空気を保有しているため、軽い。さらに、繊維粒２は、粒になっているため、嵩高性があり、耐久性が高い。さらに、繊維粒２は保湿性を有する。また、繊維粒２は、流動性に優れている。

【0015】

繊維３は、合成繊維及び天然繊維のいずれも使用可能である。合成繊維としては、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、アクリル繊維、ポリアミド繊維、セルロース繊維、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）繊維などが例示される。繊維３は、ポリエステル繊維であることが好ましい。ポリエステル繊維を用いることにより、弾力性に優れた繊維シート１を容易に形成することができる。ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などが挙げられる。天然繊維としては、ウールが例示される。ウールで形成された繊維粒２及び繊維シート１は、断熱性が高い。また、ウールの繊維シート１は心地よい風合いを与えることができる。また、繊維３として、混合された繊維を用いることもできる。混合された繊維は混綿として得られる。混綿の使用により、機能性が向上し得る。例えば、アクリル繊維を含む混綿により、消臭性を有する繊維シート１を容易に形成することができる。また、混綿の使用により、弾力性等を調整することが可能である。ウールと合成繊維とを混合してもよい。繊維３として、内部が中空になった繊維を用いることもできる。それにより、弾力性をさらに高めることができる。

【0016】

繊維粒２には、熱溶着性の繊維が含まれている。熱溶着性の繊維が含まれることで、繊維粒２の接着が容易になる。熱溶着性の繊維はバインダーとして機能する。繊維３全体における熱溶着性の繊維の割合は０．１〜５０質量％の範囲内であることが好ましい。それにより、弾力性を維持しつつ、接着性を高めることができる。繊維３全体における熱溶着性の繊維の割合は１〜４０質量％の範囲内であることがより好ましい。繊維粒２を構成する繊維３は、熱溶着性の繊維と、熱溶着性のない又は熱溶着しにくい繊維とを含み得る。なお、繊維シート１の性能を確保できるのであれば、繊維粒２が全て熱溶着性の繊維で形成されていてもよい。

【0017】

繊維粒２は、融点の異なる２以上のポリエステル繊維を含むことが好ましい。複数のポリエステル繊維は、高融点のポリエステル繊維と低融点のポリエステル繊維とに区分される。高融点のポリエステル繊維の融点は、低融点のポリエステル繊維の融点よりも高い。低融点のポリエステル繊維は、熱溶着性の繊維となり得る。熱溶着性の繊維が低融点であることにより、強度の高い接着性が容易に得られる。熱溶着性のポリエステル繊維の融点は、例えば１００〜１６０℃の範囲内であってよい。それにより、接着が容易になる。低融点のポリエステル繊維の融点は、例えば１１０〜１５０℃の範囲内であってもよい。高融点のポリエステル繊維の融点は、例えば、低融点のポリエステル繊維の融点よりも１０℃以上高くてもよい。それにより、成形性が高まる。高融点のポリエステル繊維の融点は、例えば１３０〜３００℃の範囲内であってよい。高融点のポリエステル繊維の融点は、例えば１５０〜２５０℃の範囲内であってもよい。

【0018】

繊維３は短繊維であることが好ましい。繊維３が短繊維であると、繊維粒２が容易に形成される。繊維３の繊維長は２〜１００ｍｍの範囲内であることが好ましい。この範囲の長さの繊維３を用いることにより、良好な弾力性を付与することができる。繊維３の繊維長は３〜８０ｍｍの範囲内であることがより好ましく、５〜５０ｍｍの範囲内であることがさらに好ましい。繊維３の太さ（繊度）は１〜４０デニールの範囲内であることが好ましい。この範囲の太さの繊維３を用いることにより、良好な弾力性を付与することができる。デニールは、９０００メートルの糸の質量をグラムで表した単位である。繊維３の実測の直径は例えば１０〜２００μｍの範囲内であってよいが、これに限定されるものではない。マイクロサイズの繊維はマイクロファイバーと呼ばれる。マイクロファイバーの使用により、高機能性を付与することが可能である。

【0019】

繊維３はシリコン被覆されていることが好ましい。繊維３がシリコン被覆されていると、繊維３の滑り性が高まり、繊維３が粒状に絡まりやすくなる。そのため、繊維シート１の製造が容易になる。シリコン被覆のためのシリコンの量は、微量でよい。例えば、シリコンの量は、繊維の量を１００質量部としたときに、０．０００１〜１質量部であってよい。シリコンの量がこの範囲となることで、繊維の絡まり性が高まる。

【0020】

繊維粒２は、繊維３が密に絡まったコア部を備えていることが好ましい。コア部では、繊維３が密になって配置され、繊維３の占める割合が大きい。コア部の周囲には、コア部よりも繊維の割合が少ない、外郭部が配置される。コア部があることにより、繊維粒２は、粒が固くなってつぶれにくくなる。図２では、コア部２Ｐと外郭部２Ｑが示されている。また、繊維粒２内では繊維３が均一に存在していてもよい。

【0021】

図１に示すように、繊維シート１においては、繊維粒２が粒の状態をある程度維持したまま、周囲に飛び出した繊維３ａで繊維粒２が引っ付いている。繊維シート１は、繊維粒２から形成された粒状部２Ａと、粒状部２Ａの周囲に配置される綿状部２Ｂとを備えている。図１Ａでは、構造が分かりやすいように繊維粒２を丸で描画しているが、繊維粒２は繊維３の塊であってよい。繊維粒２で形成された部分が粒状部２Ａとなる。また、図１Ａでは、構造が分かりやすいように繊維粒２の間を空白で描画しているが、図１Ｂから分かるように、繊維粒２の間は、繊維粒２から飛び出した繊維３ａが絡み合うとともに接着しており、それにより、繊維粒２が固定されている。繊維粒２の間の部分が綿状部２Ｂとなる。

【0022】

繊維シート１では、繊維粒２の一個一個が個別の粒とはなっておらず、繊維粒２が周囲に配置された他の繊維粒２と接着している。粒状部２Ａでは、繊維３が丸まって絡んでいる。綿状部２Ｂでは、繊維３が丸まらずに不定形に絡まっている。綿状部２Ｂは、綿状になっている。粒状部２Ａの繊維の量は、綿状部２Ｂの繊維の量よりも多い。例えば、繊維シート１を通してシートの裏側にある物体を見たときに、粒状部２Ａよりも綿状部２Ｂの方が視認性が高くなり得る。綿状部２Ｂでは透けて物が見え得る。綿状部２Ｂにおいて絡まった繊維３は、熱溶着性の繊維によって接着されている。そのため、粒状部２Ａと綿状部２Ｂとが密着し、繊維粒２が繊維シート１から外れることが抑制される。これにより、接着性が高く強度の優れた繊維シート１が得られる。一の繊維粒２から飛び出た繊維３ａは、他の繊維粒２に侵入していてもよい。それにより、接着性がさらに高まる。繊維粒２内において、繊維３が熱溶着性の繊維によって接着していてもよい。それにより、強度が向上する。

【0023】

繊維シート１は、粒状部２Ａと綿状部２Ｂとを有するために、特有の弾力性を有する。繊維シート１の弾力性は、変形させる力を加えたときに発現され得る。例えば、繊維シート１が破損しない程度の力で、繊維シート１を広げる方向に引っ張ったときに、粒状部２Ａよりも綿状部２Ｂの方が、広がる量が大きい。また、繊維シート１を押し潰したときには、粒状部２Ａよりも綿状部２Ｂの方が、縮まる量が大きい。このように、粒状部２Ａと綿状部２Ｂとがあることで、伸び縮みが一様でなくなる。そのため、優れた弾力性が付与される。

【0024】

繊維シート１では、粒状部２Ａ（すなわち繊維粒２）が略均等な量で繊維シート１内に存在することが好ましい。例えば、繊維シート１から１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさのサンプルを切り出したときに、サンプル中に含まれる粒状部２Ａ（すなわち繊維粒２）の個数が略同数であることが好ましい。略同数とは、複数のサンプルにおいて、サンプルに含まれる粒状部２Ａの個数が、平均値の±１０％の範囲内に入ることであってよい。繊維シート１内の繊維粒２の個数の割合は、例えば、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み１０ｍｍとしたシート（「単位シート」と呼ぶ）に換算して、１０〜１０００００個であることが好ましい。それにより、優れた弾性力を付与することができる。繊維シート１内の繊維粒２の個数の割合は、例えば、単位シート当たり、１００〜１００００個であることがより好ましく、２００〜１０００個であることがさらに好ましい。

【0025】

繊維シート１の厚みは５〜１００ｍｍの範囲内であることが好ましい。それにより、繊維シート１の取り扱いが容易となる。繊維シート１の厚みは１０〜５０ｍｍの範囲内であることがより好ましい。繊維シート１は、縦３００ｍｍ×横３００ｍｍの大きさ以上であることが好ましく、縦５００ｍｍ×横５００ｍｍの大きさ以上であることがより好ましい。繊維シート１では、大型になった場合でも、優れた弾力性が得られる。なお、繊維シート１の厚みは、繊維粒２の大きさよりも大きい。

【0026】

繊維シート１の目付けは用途に応じて適宜変更することが可能である。繊維シート１では、繊維粒２の密度の調整により、目付けを調整することが可能である。繊維シート１の目付けは例えば１０〜１００００ｇ／ｍ^２の範囲内にすることができる。繊維シート１は、空気を含むために軽量化が可能である。そのため、繊維シート１の取り扱い性を高めることができる。繊維シート１の通気性は用途に応じて適宜変更することが可能である。繊維シート１では、繊維３の密度の調整により、通気性を調整することが可能である。繊維シート１の通気性（シートに一定の圧力を加えた際に１秒間に１ｃｍ^２の面積に通過する空気量）は例えば１〜５００ｃｍ^３／ｃｍ^２・ｓの範囲内にすることができる。このうち、例えば、繊維シート１の通気性が５ｃｍ^３／ｃｍ^２・ｓ以下であると、通気性の少ないシートを提供できる。また、例えば、繊維シート１の通気性が５０ｃｍ^３／ｃｍ^２・ｓ以上であると、通気性の高いシートを提供できる。また、繊維シート１内に空気の層を形成することができると、断熱性を高めることができる。繊維シート１の通気性は、フラジール形通気性試験機で測定することができる。繊維シート１は、厚み方向に押して厚みを５０％に圧縮した後、圧縮力を解除すると、元の厚みに戻ることが可能であることが好ましい。それにより、弾力性の優れた繊維シート１を得ることができる。繊維シート１の引っ張り強度は用途に応じて適宜変更することが可能である。繊維シート１では、熱溶着性の繊維の種類や量により、引っ張り強度を調整することが可能である。繊維シート１の引っ張り強度は例えば１〜１０００Ｎ／５ｃｍの範囲内にすることができる。引っ張り強度が高いと、繊維シート１の破断や繊維粒２の脱落が抑制され、強度の高い繊維シート１を得ることができる。

【0027】

繊維シート１は、長尺に形成されてもよい。繊維シート１は巻き取られるように形成されてもよい。繊維シート１が巻き取り可能であると、製造性が向上する。長尺に形成される場合、繊維シート１の横幅（短手方向の長さ）は、例えば、５００ｍｍ以上であることが好ましく、１０００ｍｍ以上であることが好ましい。繊維シート１の横幅は、例えば、３０００ｍｍ以下であってよい。それにより、製造が容易になる。

【0028】

繊維シート１は、粒状部２Ａと綿状部２Ｂとの中に空気の層を有している。複数の繊維３が立体的に絡まっているため、繊維シート１の隙間に空気が存在している。そのため、弾力性が高まる。さらに、粒状部２Ａと綿状部２Ｂとで繊維３の量が異なっているため、独特の弾力性を与えることができる。また、粒状部２Ａと綿状部２Ｂとが空気を保有しているため、繊維シート１は、独特の心地よい風合いが得られる。例えば、羽毛のような感触を得ることが可能である。また、繊維シート１は、軽く、嵩高性があり、耐久性が高い。さらに、繊維シート１は保湿性を有する。また、繊維シート１は、繊維粒２が接着されているため、繊維粒２が片寄ったりすることがなく、保形性に優れている。

【0029】

繊維シート１は、耐圧分散性が高い。繊維粒２が圧力を受けるとともに、繊維粒２の間の繊維３が絡まった部分が圧力を吸収するため、繊維が単に立体的に絡まったシートよりも、耐圧分散性が高くなるのである。そのため、繊維シート１は、寝具やクッションの材料として優れている。繊維シート１は、膨らみがありつつも、優れた弾力性を有する。繊維シート１は、繊維粒２が強固に接着されている。また、繊維シート１は、押し潰しても元の形状に戻りやすい。さらに、繊維シート１は、乾燥性に優れている。そのため、家庭用の洗濯機で洗濯することも可能である。

【0030】

繊維シート１の製造方法について説明する。

【0031】

繊維シート１の製造方法は、次の工程を含んでいる。
・繊維３を絡めて粒状にして複数の繊維粒２を形成する；
・複数の繊維粒２をシート形状になるよう立体的に配置させる；
・立体的に配置された複数の繊維粒２を加熱し、複数の繊維粒２に含まれる熱溶着性の繊維によって複数の繊維粒２を接着する。

【0032】

繊維シート１の製造方法は、上記で説明した優れた特性を有する繊維シート１を容易に製造することができる。そして、繊維シート１を生産効率よく製造することができる。

【0033】

繊維シート１の製造方法では、複数の繊維粒２をシート形状になるように立体的に配置させるにあたって、次の工程を含むことが好ましい。
・複数の繊維粒２を保留する；
・複数の繊維粒２を隙間１６から出す。

【0034】

図３は繊維シート１の製造方法の一例を示す概略図である。以下、図３に沿って、製造方法についてより詳細に説明する。図３では、工程の流れを白抜き矢印で示している。また、繊維３の流れを実線の太矢印で示している。また、繊維３及び繊維粒２が分かりやすいように、適宜、容器の中の様子を描画している。

【0035】

繊維シート１の製造では、まず、原綿１０を準備する。原綿とは、原料となる綿である。化学的な合成繊維の場合、合成された繊維が綿状になったものが原綿となる。原綿１０を構成する繊維は短繊維であってよい。そして、原綿１０を開繊する。開繊により、絡まった繊維がほぐされる。繊維束となっている場合には、開繊によって、繊維が分けられる。ただし、繊維は完全にばらばらにされなくてもよい。ある程度の開繊が進めば、次の工程に進むことが可能である。分けられた繊維３は、綿が膨らんだ状態になり得る。

【0036】

ここで、原綿１０として、主となる原綿１０と、副となる原綿１０とを準備してもよい。主となる原綿１０は、繊維シート１内の主となる繊維３を構成するためのものである。主となる原綿１０は、副となる原綿１０よりも繊維の量が多くてよい。副となる原綿１０は、熱溶着性の繊維で構成され得る。主となる原綿１０は、熱溶着性のない又は熱溶着しにくい繊維で構成され得る。そして、主となる原綿１０から開繊された繊維３と、副となる原綿１０から開繊された繊維３とが混ぜられる。これらの繊維３は、略均一に混ぜられることが好ましい。これにより、熱溶着性の繊維が好適な量で繊維３内に配合される。複数種の繊維３が混合された綿は、混綿と呼ばれる。なお、原綿１０として、あらかじめ熱溶着性の繊維が混入されたものを用いるようにしてもよい。その場合、繊維の混合の作業を省くことができる。また、副となる原綿を用いずに、あらかじめ開繊された熱溶着性の繊維を配合するようにしてもよい。

【0037】

シリコン被覆された繊維３を含む原綿１０が使用されてもよい。シリコンは繊維３の表面に付着される。繊維３がシリコンによって被覆されると、繊維３の取り扱い性が高まる。あらかじめシリコン被覆が施された繊維によって形成された原綿１０を用いると、効率が高まる。なお、開繊された繊維３に、シリコンを付着させてもよい。液体のシリコンを用いる場合には、シリコンを噴き付けることで、シリコンが付着される。その場合、繊維３をかき混ぜながらシリコンを噴き付けると、シリコンをより均等に付着させることができる。シリコンとしては、シリコンオイルを使用することができる。

【0038】

繊維３の混合は、繊維混合装置１１で行うことができる。繊維混合装置１１は、撹拌によって、繊維３を混合する装置である。繊維混合装置１１によりミキシングが可能になる。撹拌は、羽根によって行われてもよいし、空気の流れで行われてもよい。なお、必要に応じて行うシリコンの混合は、繊維混合装置１１を用いて行ってもよい。

【0039】

繊維３は、繊維粒形成装置１２に送られる。開繊された繊維３は、軽いため、空気（エア）の流れで送ることが可能である。繊維混合装置１１から繊維粒配置装置１４までの各装置の間は、空気の流れで繊維３を送り出すパイプで連結されていてもよい。

【0040】

図３の例では、繊維粒形成装置１２は、２つの繊維粒形成装置１２を備えている。繊維粒形成装置１２は、繊維３が流れる順に、第１繊維粒形成装置１２Ａ、及び第２繊維粒形成装置１２Ｂと定義される。繊維粒形成装置１２は、円錐台形の容器を有する。円錐台形の容器の中では、空気が回転して流れる。空気は、螺旋状に回転してもよい。空気は、竜巻状に流れ得る。繊維３は、繊維粒形成装置１２の上方から入る。そして、空気の流れに沿って送られた繊維３は、繊維粒形成装置１２内の空気の回転によって３次元的に回転し、丸められて、粒形状になる。繊維３は、略球形状になってもよい。容器の中では、撹拌羽根が回転してもよい。繊維粒形成装置１２は空気の対流を起こすことが可能である。上方から下方に移動した繊維３が、複数回、上方に移動してもよい。繊維３は、抵抗がかかることにより丸まりやすくなる。繊維３は、容器の壁に衝突してもよい。こうして、繊維粒形成装置１２から出た繊維３は、繊維粒２となる。繊維粒２は、繊維粒形成装置１２の下方から出る。

【0041】

繊維粒形成装置１２から出た繊維粒２は、一度、繊維粒２を貯める保留塔１３に入ることが好ましい。保留塔１３では、繊維粒２が上下方向に積み重なり、一時保留される。保留塔１３は、粒だめとなる。このように、繊維粒２を貯めることにより、繊維粒２を安定した量で次の装置に送ることができる。そのため、繊維の粒の揃った良好な繊維シート１を形成することができる。繊維粒２は、保留塔１３の上部から保留塔１３に入る。繊維粒２は、保留塔１３の下部において保留塔１３から出る。保留塔１３内では、上部から繊維粒２が入るとともに、下部から繊維粒２が出て行き、繊維粒２が常時積み重なって存在している。保留塔１３はリザーバとなる。

【0042】

図３の例では、第１保留塔１３Ａと第２保留塔１３Ｂが設けられている。第１保留塔１３Ａは、第１繊維粒形成装置１２Ａと第２繊維粒形成装置１２Ｂとの間に配置されている。第２保留塔１３Ｂは、第２繊維粒形成装置１２Ｂと繊維粒配置装置１４との間に配置されている。第１保留塔１３Ａが存在することにより、第２繊維粒形成装置１２Ｂに送り出す繊維粒２の量が安定化する。第２保留塔１３Ｂが存在することにより、繊維粒配置装置１４に送り出す繊維粒２の量が安定化する。

【0043】

ここで、複数の繊維粒形成装置１２を経ると、繊維３がまとまりやすくなる。そのため、図３の例では、形状の整った繊維粒２を得るために、２つの繊維粒形成装置１２を用いている。第１繊維粒形成装置１２Ａでは繊維粒２の核が作られやすくなる。第１繊維粒形成装置１２Ａは、ばらばらの繊維３を丸めて繊維粒２を形成することができる。繊維３を絡ませることで、繊維粒２を形成できる。ただし、第１繊維粒形成装置１２Ａを出た繊維粒２は、やわらかく周囲がぼやけているものであり得る。そこで、さらに第２繊維粒形成装置１２Ｂによって、繊維粒２に抵抗を加え、繊維粒２を締めるようにする。第２繊維粒形成装置１２Ｂは、繊維粒２内の繊維３の絡まりを強くすることができる。第２繊維粒形成装置１２Ｂによって、繊維３が凝縮されてもよい。繊維粒２内の繊維が強く締まることで、繊維粒２が強固となる。第２繊維粒形成装置１２Ｂを出た繊維粒２は、第２繊維粒形成装置１２Ｂに入る前の繊維粒２よりも、しっかりとしている。繊維粒２は硬くなってもよい。繊維粒２の密度が大きくなってもよい。繊維粒２内の繊維の絡まり具合が増えてもよい。繊維粒２の粒径が小さくなってもよい。第２繊維粒形成装置１２Ｂを出た繊維粒２の密度は、第２繊維粒形成装置１２Ｂに入る前の繊維粒２の密度よりも、例えば１．５〜５倍になり得る。複数の繊維粒形成装置１２の使用により、繊維粒２は弾力性が高まる。なお、繊維粒形成装置１２の数は、３個以上でもよい。繊維３を絡めて粒状にすることで、複数の繊維粒２が形成される。繊維粒２は、一部の繊維が周囲に飛び出していてもよい。第２繊維粒形成装置１２Ｂから出た繊維粒２は、第２保留塔１３Ｂに入った後、次の工程に送られる。

【0044】

ところで、繊維粒２としては、上記の方法で得られたものに限定されない。繊維粒２は、繊維３が粒状になった適宜のものを使用可能である。例えば、特許文献１で開示されたファイバーボールを繊維粒２として使用してもよい。繊維粒２は、ファイバーボールであってよい。

【0045】

繊維粒２は、繊維粒配置装置１４に送られる。繊維粒配置装置１４は、繊維粒２をシート形状になるように、立体的に配置する装置である。繊維粒２は、軽いため、空気（エア）の流れで送ることが可能である。空気の流れで繊維粒２を流すと、繊維粒２に空気が当たることにより、繊維粒２が粒の状態を維持しつつも、粒の周囲に繊維が飛び出しやすくなる。そのため、繊維粒２の接着が容易になる。

【0046】

繊維粒配置装置１４は、配置容器１５を備えている。配置容器１５の中には、隙間１６が下部に設けられている。隙間１６は溝状の隙間となっていてよい。隙間１６は、細長く形成されている。図３の例では、隙間１６は、複数のローラ１７の間で形成されている。図３では、一対となった２個のローラ１７ａ及びローラ１７ｂが描画されている。ローラ１７の個数は３個以上であってもよい。複数のローラ１７は、平行に配置されている。ローラ１７が延伸する方向は、形成される繊維粒２のシートの幅方向と同じであってよい。隙間１６は、形成される繊維粒２のシートの幅方向と同じであってよい。もちろん、隙間１６がシートの長手方向に沿っていてもよい。その場合、隙間１６は複数設けられ得る。隙間１６は、繊維粒２が通ることが可能なように形成されている。ローラ１７ａとローラ１７ｂは、逆方向への回転が可能である。図３の例では、２つのローラ１７の間の隙間１６においてローラ１７が下方に流れるように、ローラ１７を回転させることができる（破線矢印参照）。複数のローラ１７は、繊維粒２を押し出すフィーダの機能を有してよい。フィーダにより繊維粒２を押し出してもよい。隙間１６が設けられていると、繊維粒２が配置容器１５を素通りして落下することが抑制されるため、繊維粒２を立体的に均一に配置しやすくすることができる。なお、ローラ１７は、隙間１６の間に繊維粒２を通すフィーダの一例であり、フィーダとしては他の構造のものを用いてもよい。

【0047】

繊維粒配置装置１４では、繊維粒２は上方から配置容器１５内に入る。このとき、空気で繊維粒２を押し流してもよい。配置容器１５内に入った繊維粒２は、重力の作用により下方に落ちる。下方に落ちた繊維粒２は、ローラ１７の付近まで到達する。そして、繊維粒２は、隙間１６を通って下方に落ちる。隙間１６を通ると、繊維粒２は均等に下方に落ちることができる。そのため、立体状に均一に繊維粒２を配置させることがより可能となる。ローラ１７が繊維粒２を下方に落とす方向に回転していると、繊維粒２はより落ちやすくなる。隙間１６を通った繊維粒２は、配置容器１５の下方から出る。

【0048】

隙間１６は、平均粒径程度の繊維粒２が隙間１６に引っ掛かる程度の寸法であること好ましい。隙間１６の幅が広すぎて、繊維粒２が隙間１６内を素通りしてしまうと、繊維粒２の配置の均等性が悪くなるおそれがある。一方、隙間１６の幅が狭すぎると、繊維粒２が隙間１６に入りにくくなるおそれがある。繊維粒２は、周囲に飛び出した繊維で引っ掛かってもよいし、静電力などの物理的な力により引っ掛かってもよい。隙間１６の幅、すなわちローラ１７の間の寸法は、繊維粒２の平均粒径の５０〜２００％であることが好ましい。隙間１６の幅がこの程度になることにより、繊維粒２の配置の均等性が向上する。隙間１６の幅は、繊維粒２の平均粒径の７０〜１５０％であることがより好ましい。

【0049】

ここで、複数の繊維粒２を保留した後に、複数の繊維粒２を隙間１６から出すことが好ましい。繊維粒２が保留されないと、繊維粒２は配管から送られてきたまま空気の流れで下方に送られてしまうため、均一に繊維粒２を配置できなくなるおそれがある。しかしながら、繊維粒２を一度保留した後に隙間１６から繊維粒２を出すようにすると、安定した量で隙間１６から繊維粒２を容易に配置容器１５の外に出すことができる。繊維粒２の保留は、隙間１６付近で行うことができる。例えば、図３に示すように、ローラ１７を設けていると、ローラ１７の上で一度、繊維粒２は保留される。繊維粒２は、配置容器１５内において保留され得る。繊維粒２は、隙間１６の上方において保留されてもよい。繊維粒２は、上下方向に積み重なってもよい。そして、保留された繊維粒２のうちローラ１７の近傍に存在する繊維粒２がローラ１７の回転により、隙間１６を通って下方に流される。配置容器１５内の繊維粒２が保留される部分は保留部１８と定義される。保留部１８は、隙間１６及びローラ１７の上方となる。なお、保留部１８に保留された繊維粒２を下方に押し込むようにしてもよい。それにより、押し込み力が加わって、繊維粒２が隙間１６を通りやすくなる。押し込みは、空気圧や、押し込み用ローラなどで行うことができる。繊維粒２は隙間１６から押し出され得る。

【0050】

配置容器１５から出た複数の繊維粒２は、シート形状になって立体的に配置される。配置容器１５の下方に出た複数の繊維粒２は、横幅方向と厚み方向に略均等に配置され得る。そして、複数の繊維粒２が流れることで、流れ方向に繊維粒２が略均等に配置され得る。立体的に配置された複数の繊維粒２は、繊維シート１の前駆体となる。シート状に立体的に配置された複数の繊維粒２は、シート状繊維粒２Ｓと定義される。

【0051】

配置容器１５の下方には、傾斜部１９が設けられていることが好ましい。傾斜部１９は、繊維粒２が流れる通路が斜めになることで形成され得る。傾斜部１９は、板を傾斜させることで形成されてもよい。傾斜部１９があることにより、シート状繊維粒２Ｓは、立体的形状を保持しながら流れることができる。シート状繊維粒２Ｓは、傾斜部１９を滑りながら流れることで連続的に形成される。傾斜部１９の傾斜角度は、シート状繊維粒２Ｓ内の繊維粒２がばらばらにならないとともに、シート状繊維粒２Ｓが下方に流れやすくなる角度に適宜調整され得る。傾斜部１９は例えば金属で構成することができる。

【0052】

シート状繊維粒２Ｓでは、周囲に飛び出た繊維が絡まっていてもよい。それにより、密着性の高い繊維シート１を容易に形成することができる。なお、配置容器１５から出た複数の繊維粒２、すなわちシート状繊維粒２Ｓは、繊維の絡み合いにより立体的な形状にはなっているものの、粒同士の繋がりは弱い。そのため、引っ張ると、繊維粒２は容易にばらばらになる。

【0053】

シート状繊維粒２Ｓは、計量されることが好ましい。シート状繊維粒２Ｓが計量されることで、繊維量が安定する。計量により、シート状繊維粒２Ｓの単位面積当たりの重量が測定される。シート状繊維粒２Ｓの計量では、所定の規格が設定され得る。例えば、基準値の重量の所定の範囲内（例えば±１０％など）に重量が入ると良品と判定され、その範囲を外れると不良品と判定される。計量により、繊維粒２がより均等に配置された繊維シート１を容易に得ることができる。計量は、繊維粒配置装置１４と加熱装置２０との間で行われる。計量は、シート状繊維粒２Ｓを送りながら行うことが好ましい。例えば、シート状繊維粒２Ｓが流れる通路の下に計量器２２を配置することで、連続的に計量を行うことができる。計量器２２は、例えば、傾斜部１９の下方に配置することができる。計量器２２は、傾斜部１９の途中に配置されてもよい。図３では、シート状繊維粒２Ｓが計量器２２で計量されている様子が示されている。ここで、シート状繊維粒２Ｓ内の繊維粒２は、接着されておらず、容易にばらばらにすることが可能である。そのため、不良品と判定された場合には、その部分のシート状繊維粒２Ｓを取り出し、繊維粒２をばらばらにして、再度、繊維粒２をシート状に配置させる工程に戻すことができる。そのため、材料の無駄を省くことができる。また、計量によってシート状繊維粒２Ｓが所定の重量の範囲内に収まるように、繊維粒配置装置１４での繊維粒２の供給量を調整するフィードバック制御が行われることが好ましい。たとえば、シート状繊維粒２Ｓの重量が所定の重量よりも小さい場合は、繊維粒配置装置１４から出る繊維粒２の量を増やし、シート状繊維粒２Ｓの重量が所定の重量よりも大きい場合は、繊維粒配置装置１４から出る繊維粒２の量を減らす。このように、フィードバック制御が行われると、搬送方向での均一化が向上し、より均一性の高い繊維シート１を得ることができる。

【0054】

シート状繊維粒２Ｓは、加熱装置２０に送られる。シート状繊維粒２Ｓは通路上で押されることで送られてもよいし、コンベアによって送られてもよい。加熱装置２０は、熱溶着性の繊維が溶着性を発現する温度に、シート状繊維粒２Ｓを加熱する。これにより、熱溶着性の繊維によって繊維が接着し、複数の繊維粒２が接着してシート状に成形される。加熱装置２０は、シート状繊維粒２Ｓを加熱しながらロール２１で形成された間隙に通すものであってもよい。ロール２１で形成される間隙の寸法により、繊維シート１の厚みが調整される。ロール２１で形成する間隙は、対向するロール２１の間で形成したり、ロール２１とコンベアとの間で形成したりすることができる。図３では、対向するロール２１の例が示されている。ただし、繊維粒２は柔らかいものであるので、ロール２１による押し付け力は弱いものでよい。なお、シート状繊維粒２Ｓはプレスされてもよく、その場合、プレスによって形成されるスペースにより、繊維シート１の厚みが調整され得る。なお、シート状繊維粒２Ｓは、ロール２１がなかったりプレスがなかったりして、物理的な力が加えられないで、そのまま加熱されてもよい。このようにして、立体的に配置された複数の繊維粒２は加熱され、熱溶着性の繊維によって複数の繊維粒２が接着される。接着は周囲に飛び出した繊維３ａが他の繊維と接触する部分で行われ得る。繊維粒２内の繊維３同士が接着されてもよい。接触する繊維３に熱溶着性の繊維が含まれると、接着が可能になる。以上により、立体的な成形が行われ、繊維シート１が形成される。

【0055】

繊維シート１が連続的に形成される場合、繊維シート１は適宜の形状に整えられ得る。繊維シート１は巻き上げられてもよいし、裁断されてもよい。例えば、比較的薄いシートの場合、繊維シート１を送り出して巻き上げることが可能である。図３では、巻き上げた繊維シート１として、ロール状繊維シート１Ｒが描画されている。ロール状繊維シート１Ｒは、変形性や柔軟性が求められる用途、例えば衣服などに利用可能である。繊維シート１では繊維粒２が強固に接着しているため、巻き上げを行っても繊維粒２が脱落しにくい。繊維シート１が巻き上げ可能になると、生産性が向上する。また、比較的厚みのあるシートの場合、繊維シート１を適宜のサイズで裁断することが可能である。裁断された繊維シート１は板状になり得る。図３では、裁断された繊維シート１として、板状繊維シート１Ｂが描画されている。板状繊維シート１Ｂは、例えば、マットレスの芯材などに利用可能である。繊維シート１では繊維粒２が強固に接着しているため、裁断を行っても繊維粒２が脱落しにくい。繊維シート１が板状になると、取り扱い性が向上する。

【0056】

上記の繊維シート１の製造方法では、原綿１０から連続的に繊維シート１を製造することが可能である。連続的な製造により、生産効率が向上する。原綿１０から連続的に開繊された繊維３が形成され得る。繊維３から連続的に繊維粒２が形成され得る。繊維粒２から連続的にシート状繊維粒２Ｓが形成され得る。シート状繊維粒２Ｓから連続的に繊維シート１が形成され得る。このように、各工程を連続させて行うことができるため、上流から下流までの連続製造が可能となる。もちろん、各工程を別途行うようにしてもよい。その場合でも、各工程においては、連続的な処理がされるため、生産効率が向上する。

【0057】

図４により、繊維粒配置装置のさらに好ましい態様を説明する。図４は繊維粒配置装置５０を示す概略構成図である。図４は図４Ａ及び図４Ｂからなる。図４Ａは側面図であり、図４Ｂは正面図である。以下に説明する繊維粒配置装置５０は、上記で説明した繊維粒配置装置１４に置き換えることができる。そのため、図４では上記で説明した構成に対応する構成について同じ符号を括弧書きで記入している。たとえば「繊維粒配置装置５０（１４）」と記載されている。なお、図４では、空気の流れを白抜き矢印で示し、繊維粒の流れを斜線模様付きブロック矢印で示し、機械部品（ローラなど）の動きを矢印で示している。

【0058】

繊維粒配置装置５０は、複数の繊維粒２をシート形状になるように立体的に配置させる装置である。繊維粒配置装置５０は、供給ダクト５１と、排気ダクト５２と、貯留部５３と、供給ローラ５５と、分配ローラ５６と、保留部５７と、搬出ローラ６０と、搬出プレート６１と、ファン６２と、制御部６３と、入出力部６４と、を備えている。

【0059】

供給ダクト５１は、上流の保留塔１３（図３参照）から送られてくる繊維粒２を流す空気の流路である。排気ダクト５２は、供給ダクト５１から流れる空気を排気する空気の流路である。繊維粒配置装置５０全体として、空気は、供給ダクト５１から流れ込み、排気ダクト５２に流れ出る。ただし、空気の一部は、分配ローラ５６の方に流れる。供給ダクト５１から入った繊維粒２は、下方に流されて、貯留部５３に貯留される。貯留部５３は、繊維粒２を一度貯留（保留）することで、繊維粒２の供給量を安定化させることができる。また、貯留部５３は、供給ダクト５１の空気圧を遮断して、繊維粒２の立体的な配置に悪影響を及ぼさないようにすることができる。貯留部５３には、上部エア排出口５４が設けられている。上部エア排出口５４は、たとえば、穴あきプレートで構成される。上部エア排出口５４があることにより、供給された空気がスムーズに排気され、装置の内部に過剰な圧力がかかることを抑制することができる。

【0060】

貯留部５３に入った繊維粒２は、供給ローラ５５によって下流に送り出される。供給ローラ５５の回転により、繊維粒２は分配ローラ５６に向かって流れる。供給ローラ５５は、制御部６３と電気的に繋がっている。制御部６３の制御により、供給ローラ５５の回転速度は調節が可能である。制御部６３は電気回路で構成することができる。供給ローラ５５の回転速度が変化することにより、供給ローラ５５から送り出される繊維粒２の量が調整される。回転速度が速くなると、送り出される繊維粒２の量が多くなり、逆に、回転速度が遅くなると、送り出される繊維粒２の量が少なくなる。供給ローラ５５には掻き出し部５５ａが設けられてもよい。掻き出し部５５ａは、繊維粒２を引っ掻いて送り出すことができる。掻き出し部５５ａは、供給ローラ５５の外周に設けられたギザギザの突出部で構成され得る。また、掻き出し部５５ａは、たとえば、供給ローラ５５にワイヤが設けられることで形成されてもよい。

【0061】

分配ローラ５６は、供給ローラ５５から送り出された複数の繊維粒２を繊維シート１の幅方向に沿って分配する機能を有する。繊維シート１の幅方向は、分配ローラ５６の軸方向（長手方向）と同じである。分配ローラ５６は、一定の速度で回転するものであってよい。分配ローラ５６の直径は、供給ローラ５５の直径よりも大きくてよい。分配ローラ５６を通ることにより、繊維粒２は、分配ローラ５６の軸方向に分配され、繊維粒２を均一に配置させることが可能になる。分配ローラ５６は、複数の突起棒５６ａを備えている。複数の突起棒５６ａは、分配ローラ５６の外周に周方向に等間隔に配置され（図４Ａ）、さらに分配ローラ５６の軸方向に等間隔で配置される（図４Ｂ）。突起棒５６ａが設けられることにより、繊維粒２は、分配ローラ５６の軸方向に沿った方向での量がより均一化する。分配ローラ５６で分配された繊維粒２は、流動抵抗の低い部分に流れやすいため、保留部５７内の繊維粒２の量が少ない部分に自動的に向かう。

【0062】

分配ローラ５６を通った繊維粒２は、保留部５７に入る。保留部５７は、分配ローラ５６から送り出された繊維粒２を保留する。保留部５７は、図３の保留部１８に対応する。保留部５７において繊維粒２が一度保留されることで、安定して繊維粒２を配置させることができる。保留部５７には、下部エア排出口５８が設けられている。下部エア排出口５８は、たとえば、穴あきプレートで構成される。下部エア排出口５８があることにより、保留部５７に流れ込む空気がスムーズに排気され、保留部５７に過剰な圧力がかかることを抑制することができる。下部エア排出口５８は、内部空気路５９と繋がっており、空気は内部空気路５９に流れる。

【0063】

繊維粒配置装置５０は、図４Ｂに示すように、シート幅調整体６６をさらに備えている。シート幅調整体６６は、保留部５７に設けられている。シート幅調整体６６があることにより、繊維シート１の幅を調整することが容易になる。シート幅調整体６６は、一対のシート幅調整部６６ａにより構成されている。一対のシート幅調整部６６ａは、近づいたり遠ざかったりすることが可能である。一対のシート幅調整部６６ａが近づくと、繊維シート１の幅を小さくすることができ、一対のシート幅調整部６６ａが遠ざかると、繊維シート１の幅を大きくすることができる。シート幅調整体６６は、保留部５７のスペースを上流から下流に向けて徐々に狭くするように構成することができる。

【0064】

保留部５７に保留された繊維粒２は、一対の搬出ローラ６０の間を通って、保留部５７から搬出される。搬出ローラ６０は、図３のローラ１７に対応する。一対の搬出ローラ６０の間には、上記で説明したのと同様の隙間１６が設けられている。そのため、繊維粒２を効率よく良好に立体的に配置させることができる。繊維粒配置装置５０では、隙間１６が繊維シート１のおよその厚みを規定する。隙間１６は、たとえば、５〜１００ｍｍの範囲にすることができる。

【0065】

ここで、繊維粒配置装置５０は、空気を巡回させる内部空気路５９を備えている。内部空気路５９は、保留部５７の上流側と下流側の両方に繋がっている。内部空気路５９には、ファン６２が設けられている。ファン６２により、内部空気路５９内で空気の流れを作り出すことができる。ファン６２は、制御部６３と電気的に繋がっている。制御部６３は、ファン６２の回転を制御する。ファン６２の回転により、内部空気路５９での空気の流れる速度が変わる。それにより、保留部５７での圧力も変化する。内部空気路５９では、通常、下部エア排出口５８を通って保留部５７から出た空気が上昇し、この空気が保留部５７の上方（分配ローラ５６の下方）に入るようにすることができる。

【0066】

制御部６３は、保留部５７の繊維粒２の量を制御することができる。制御部６３は、保留部５７の圧力を所定の圧力に調整できるように構成されている。制御部６３は、供給ローラ５５と電気的に繋がっており、供給ローラ５５の回転速度を制御することができる。また、制御部６３は、保留部５７に設けられた圧力センサ６５と、ファン６２とに電気的に繋がっている。それにより、制御部６３は、圧力センサ６５によって検知される圧力に基づき、保留部５７の圧力が所定の値（設定値）になるように、ファン６２を制御することができる。また、制御部６３は、搬出ローラ６０と電気的に繋がっており、搬出ローラ６０の回転速度を制御することができる。それにより、繊維粒２の搬出量を調整することができ、良好に繊維粒２の配置を行うことができる。あるいは、搬出ローラ６０は自由回転するように構成されていてもよい。その場合、保留部５７の空気圧によって、繊維粒２は、下方に押され、搬出ローラ６０の間を通ることができる。搬出ローラ６０の回転速度は、制御部６３によって監視されるようにすることができる。このように、圧力情報と回転速度情報とに基づいて、制御部６３は、供給ローラ５５の回転速度及び保留部５７の圧力を調整して、繊維粒２の出入りする量を調整することができる。たとえば、保留部５７の圧力が高くなりすぎると、制御部６３は、供給ローラ５５の回転速度が遅くなるように制御して、過剰の繊維粒２が保留部５７に入らないようにすることができる。これにより、保留部５７は圧力が低下し、適正な値に戻される。また、搬出ローラ６０の回転速度が速くなる、すなわち、繊維粒２の搬出量が多くなると、制御部６３は、供給ローラ５５の回転速度が速くなるように制御して、繊維粒２を保留部５７に供給するようにすることができる。これにより、保留部５７で繊維粒２が欠乏することを抑制することができる。このように、制御部６３によって、適切な量の繊維粒２を保留部５７に入れて、保留部５７から排出することができるため、良好に繊維粒２の配置を行うことができる。

【0067】

入出力部６４は、外部と内部とで情報をやりとりする部分である。入出力部６４は、入力部と出力部とを備える。入力部は、スイッチ、ボタン、つまみ、チャンネルなどで構成される。出力部は、メータ、デジタル表示器、ディスプレイなどで構成される。たとえば、所定の回転速度を入力することにより、供給ローラ５５はその回転速度で回転し、繊維粒２を下流に送り出す。

【0068】

搬出ローラ６０から送り出された繊維粒２は、シート状繊維粒２Ｓとなり、搬出プレート６１の上に載る。搬出プレート６１は傾斜部１９を有している。シート状繊維粒２Ｓは、加熱装置２０に送られる（図３参照）。

【0069】

上述したように、シート状繊維粒２Ｓは、好ましくは、計量器２２で計量される（図３参照）。そして、計量によってシート状繊維粒２Ｓが所定の重量の範囲内に収まるように、繊維粒配置装置５０での繊維粒２の供給量を調整するフィードバック制御が行われることが好ましい。たとえば、シート状繊維粒２Ｓの重量が所定の重量よりも小さい場合は、供給ローラ５５及び／又は搬出ローラ６０の回転速度を上げて、繊維粒配置装置５０から出る繊維粒２の量を増やすことができる。また、シート状繊維粒２Ｓの重量が所定の重量よりも大きい場合は、供給ローラ５５及び／又は搬出ローラ６０の回転速度を下げて、繊維粒配置装置５０から出る繊維粒２の量を減らすことができる。フィードバック制御を行うことにより、より均一性の高い繊維シート１を得ることができる。

【0070】

このように、繊維粒配置装置５０は、複数の繊維粒２を保留する貯留部５３と、貯留した複数の繊維粒２を送り出す供給ローラ５５と、供給ローラ５５から送り出された複数の繊維粒２を繊維シートの幅方向に沿って分配する分配ローラ５６と、分配ローラ５６から送り出された複数の繊維粒２を保留する保留部５７と、保留部５７に保留された複数の繊維粒２を搬出する一対の搬出ローラ６０とを、少なくとも備えている。そして、隙間１６は、一対の搬出ローラ６０の間に設けられている。そのため、繊維粒２を均一化して配置させることができ、良好な繊維シートを形成することができる。

【0071】

繊維シート１は、織布でないという意味では不織布の範疇に入るとも考えられ得るが、従来の不織布とは全く異なる性状を有する。繊維シート１は、多くの空隙を有する。繊維シート１は、粒状になった部分（粒状部２Ａ）と、綿状になった部分（綿状部２Ｂ）が存在し、これらが接着により密着している。そのため、上述したように、従来の繊維では考えられない特有の作用効果が得られる。

【0072】

繊維シート１は、寝装具、クッションなどに使用可能である。例えば、繊維シート１を芯材として使用し、カバーを取り付けることで、寝装具を提供することができる。繊維シート１は耐圧分散性がよい。また、繊維シート１は、衣料に使用可能である。さらに、繊維シート１は、繊維粒２を内部に有する構造を有しているため、種々の展開が可能である。例えば、自動車、電車、列車、船、飛行機などの乗物のシートのマットに使用することができる。乗物では、できるだけ軽い素材が求められるが、上記の繊維シート１は軽くて丈夫なため、好適である。また、例えば、繊維シート１を水中に入れて植物の種を入れるなどして、水耕栽培などの農業用途に用いることが可能である。また、例えば、繊維シート１を医療用に用いることが可能である。また、繊維シート１は、断熱性があり、吸音性にも優れるため、例えば、建築資材に用いることができる。

【0073】

（実施例）
上記で説明した方法に準じて、ポリエステル短繊維から繊維粒を作製した。繊維粒をシート形状に配置し、加熱することにより繊維シートを作製した。

【0074】

図５Ａは、繊維粒の写真である。図５Ｂは、繊維シートの写真である。図５Ｂに示すように、繊維シートは複数の繊維粒を備えている。この繊維シートは、繊維が立体的に絡まっただけのシートとは異なる特有の弾性力が発揮されることが確認された。

【0075】

ここで、上記の繊維粒の作製において、繊維粒として、高反発の繊維粒の例（粒例１）、低反発の繊維粒の例（粒例２）、従来の方法で作製した繊維粒の例（粒例３）、市場で入手可能な繊維粒の例（粒例４）の４種類を準備し、その構造（繊維粒の繊維の状態）を次の手法で比較した。

【0076】

まず、繊維粒を任意に２０個選び出す。繊維粒１個を試料台の白い樹脂板の上に置き、その上にスライドガラスを載せる。なお、白い樹脂板は透過光を拡散させるために使用される。繊維粒に光を照射し、マイクロスコープ（キーエンス社製ＶＨＸ−９００）を用い、透過光、倍率２０倍の設定で、繊維粒の写真を撮り、画像を保存する。この画像保存を繊維粒２０個において行う。次に、繊維粒の画像を画像処理によってグレースケール化する。グレースケール化された画像を２次元のセルのマトリックスに嵌め込み、各セルに、黒０から白２５５までの２５６階調の灰色濃淡によって判定される値（グレー値）を割り当てる。割り当てられたグレー値について、行及び列の平均値から、行及び列の平均値の標準偏差を求め、さらに標準偏差の平均値を求める。

【0077】

表１は、上記の手法によって求めた粒例１〜４の繊維粒の結果である。図６は、４種類の繊維粒の粒例について、グレー値の標準偏差を示すグラフである。標準偏差が小さいほど、繊維粒中の繊維は均一に配置されているといえる。粒例１、２は、標準偏差が９以下であり、均一な繊維粒である。一方、粒例３は標準偏差が９を越えており、粒例１、２よりも均一性が劣る。さらに粒例４は標準偏差が１１を越えているため、均一性がさらに劣る。繊維粒が均一なほど、繊維シートの弾力性が好ましいものとなる。４種類の繊維粒で、繊維シートを作製したところ、粒例１、２の繊維シートは、粒例３、４の繊維シートよりも弾力性が優れていた。

【0078】

このように、繊維粒は、所定個数（たとえば２０個）を任意に選び出し、光を照射して画像を撮り、その画像をグレー色調で画像解析したときに、グレー値の標準偏差が９以下であることが好ましいことが分かる。なお、標準偏差は小さいほどよく、グレー値の下限は、理想的には０であるが、現実を考慮して、１であってもよい。

【0079】

【表1】

【0080】

図７は、上記４種類の繊維粒の写真の一例である。図７は図７Ａ〜図７Ｄから構成される。図７Ａは、粒例１の繊維粒（２ｐ）を示している。図７Ｂは、粒例２の繊維粒（２ｑ）を示している。図７Ｃは、粒例３の繊維粒（２ｒ）を示している。図７Ｄは、粒例４の繊維粒（２ｓ）を示している。粒例１、２の繊維粒は、粒例３、４の繊維粒よりも、中心部分の繊維が密になっている。そのため、粒例１、２では、繊維が密に絡まったコア部を繊維粒が備えているといえる。コアを有する繊維粒は、いわば、中身が空洞のピンポン球ではなく、中に芯があるゴルフボールのような構造を有している。

【要約】

繊維シート１は、繊維３が絡まって形成された複数の繊維粒２を備えている。複数の繊維粒２は、周囲に飛び出した繊維３ａによって立体的に絡まっている。複数の繊維粒２は、複数の繊維粒２に含まれる熱溶着性の繊維によって接着されている。繊維３を絡めて複数の繊維粒２を形成することと、複数の繊維粒２を立体的に配置させることと、複数の繊維粒２を加熱し、熱溶着性の繊維によって複数の繊維粒２を接着することと、を含んで、繊維シート１を製造する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】